Проектирование и исследование механизма крышкоделательной машины (стр. 1 из 4)
Проектирование и исследование механизма крышкоделательной машины
Министерство образования Беларуси
Белорусский государственный технологический университет
кафедра теоретической механики
курсовой проект по теории механизмов и машин
тема: проектирование и исследование механизма крышкоделательной машины
выполнил студент
III курса 3 группы
факультета ИДиП
Дорошевич А. Н.
проверил доцент Бокун Г. С.
Минск 2004
1. Введение
Исследуемой мною в курсовом проекте крышкоделательная машина предназначена для изготовления книжных крышек.
Крышкоделательные машины широко используются в полиграфической промышленности. Изготовление книжных крышек – сложный технологический процесс, требующий высокоточного оборудования. К последним относится и исследуемый мною механизм.
Движение от электродвигателя передаётся кривошипу через планетарный редуктор и зубчатую передачу. Преобразование вращательного движения кривошипа в возвратно-поступательное движение поршня осуществляется шестизвенным кулисным механизмом, состоящим из кривошипа, кулисного камня, вращающейся кулисы, шатуна и ползуна.
Смазываются механизмы плунжерным масляным насосом кулачкового типа. Кулачок, закрепленный на одном валу с зубчатым колесом, приводит в движение толкатель. Для получения требуемой равномерности движения на кривошипном валу закреплён маховик.
Высокая точность исследуемой машины требует минимальных погрешностей при расчетах. С этой целью курсовая работа выполнена на листах формата А1 с применением в отдельных местах вычислительной мощи современных компьютеров и новейшего программного обеспечения.
II Динамический синтез рычажного механизма
2.1 Задачи и методы динамического синтеза и анализа машинного агрегата
Задачей динамического синтеза машинного агрегата является определение постоянной составляющей приведенного момента инерции маховика Iм, при котором колебания угловой скорости звена приведения не превышает значений, обусловленных коэффициентом неравномерности движения δ.
Задачей динамического анализа машинного агрегата является определение закона движения звена приведения (ω1, ε1) при полученном значении Iм. Методы расчета могут быть графические и аналитические.
2.2 Структурный анализ рычажного механизма
Степень подвижности рычажного механизма определяем по формуле:
W=3n–2p5 –p4, где
n=5—число подвижных звеньев механизма;
p5—число пар V класса;
p4—число пар IV класса;
В данном механизме 7 пар пятого класса: A(0;1), B(1;2), C(2;3), D(3;0), E(3;4) — вращательные. B3(2;3), Е0 (0;5) — поступательные. Пар четвертого класса нет. Тогда
W=3·5–2·7–0=1.
Следовательно, положение звеньев механизма определяется заданием одной обобщенной координаты звена 1(j1).
Определим класса механизма. Для этого расчленим его на группы Ассура. Сначала отделяем группу Ассура II класса, образованную звеньями 4 и 5, затем отсоединяем группу Ассура II класса, образованную звеньями 2 и 3. остается ведущее звено и стойка 0, образующие механизм I класса.
Формула строения механизма I(0;1)®II(2;3)®II(4;5)
Класс присоединенных групп — второй, поэтому рассматриваемый механизм относится ко II классу.
2.3 Определение основных параметров и размеров
рычажного механизма.
Угловая скорость звена 1:
Размеры механизма заданны в задании:
lAB=0.22 м lCD=0.19 м lDE=0,86 м lEF=0,8 м X=0.8 м
Y1=0.3 м Y2=0.5 м
2.4 Описание определения кинематических характеристик рычажного механизма
2.4.1 Построение планов положений
Для построения планов положений механизма выбираем масштабный коэффициент
Тогда чертежные отрезки, изображающие звенья и расстояния на чертеже равны:
AB=lAB/mS=0.22/0.005=44 мм
CD=lCD/mS=0.19/0.005=38 мм
DE=lDE/mS=0.86/0.005=172 мм
EF=lEF/mS=0.8/0.005=160 мм
X=X/mS=0.8/0.005=160 мм
Y1=Y1/mS =0.3/0.005=60 мм
Y2=Y2/mS =0.5/0.005=100 мм
Делим траекторию движения точки B кривошипа на 12 равных частей и строим 12 положений механизма.. На всех звеньях показываем положения центров масс. Центры масс находятся посередине: AS1=0 мм. Центр масс кулисы CB находится посередине максимальной длины звена, которую определим из построений.
2.4.2 Построение планов аналогов скоростей
Требуется построить 12 планов аналогов скоростей и определить длины отрезков, изображающих анализ скоростей на планах. Построение производим по группам Ассура в соответствии с формулой строения механизма I(0;1)®II(2;3)®II(4;5).
Поскольку между скоростями точек и аналогами скоростей существует пропорциональность, то для построения планов воспользуемся векторными уравнениями для построения планов скоростей.
Для построения планов аналогов скоростей механизма выбираем масштабный коэффициент
;Переходим к построению плана аналога скоростей для группы Ассура (2;3’). Известна скорость точки B1 по величине и направлению. Скорость точки B3’ найдем, решив графически векторное уравнение:
;Отрезок pb3 аналогичен скорости точки B3. Для построения отрезка pс, изображающего аналог скорости точки С звена 3 воспользуемся теоремой подобия
; 
,Направление
Скорости точек E и S3 найдём из соотношений
; 
, 
Переходим к построению плана аналогов скоростей для групп Ассура (4;5). Известна скорость точки E. Найдем скорость точки F, рассматривая ее движение по отношению к точке E. Запишем векторное уравнение:
Отрезок pe изображает аналог скорости точки Е.
Для построения отрезка pS4 воспользуемся теоремой подобия.
; 
.2.4.3 Расчет приведенного момента инерции Iпр
Приведенный момент рассчитывается по формуле:
.В нашем случае эта формула примет вид:
, где 
; 
; 
; 
; 
.Из условия задания определяем:
Массы звеньев:
Моменты инерции звеньев:
После подстановки значений рассчитанных величин получим следующую формулу:
2.4.4 Расчет приведенных моментов сил
На входное звено крышкоделательной машины при рабочем ходе действует сила полезного сопротивления P n.с.=500 H.
Величину приведенного момента сил сопротивления определяем по формуле:
Определим постоянные величины, входящие в эту формулу
Для рабочего хода:
Для холостого хода:
